JP4830579B2 - Transformer connection circuit, discharge tube lighting circuit, and electronic device - Google Patents
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Description
この発明は、複数のトランスを接続したトランス接続回路、冷陰極管などの放電管を複数点灯させる放電管点灯回路、および放電管点灯回路やトランス接続回路を備える電子装置に関するものである。 The present invention relates to a transformer connection circuit in which a plurality of transformers are connected, a discharge tube lighting circuit for lighting a plurality of discharge tubes such as cold cathode tubes, and an electronic device including the discharge tube lighting circuit and the transformer connection circuit.
従来、大型液晶ディスプレイ装置などのバックライトに用いられる冷陰極管(放電管)として、I字型放電管、1本の長尺な放電管を中央で屈曲させたU字型放電管、または2本のI字型放電管を接続した擬似U字型放電管などが用いられる。この種の大型液晶ディスプレイ装置などでは、通常、バックライトは、複数個(例えば画面サイズが30〜40インチクラスの液晶ディスプレイ用のバックライトでは10数個)の放電管と、放電管を点灯するための放電管点灯回路とにより構成される(特許文献1参照)。 Conventionally, as a cold cathode tube (discharge tube) used for a backlight of a large liquid crystal display device or the like, an I-shaped discharge tube, a U-shaped discharge tube in which one long discharge tube is bent at the center, or 2 A pseudo U-shaped discharge tube to which a book I-shaped discharge tube is connected is used. In this type of large-sized liquid crystal display device or the like, usually, the backlight is lit by a plurality of discharge tubes (for example, 10 or more in the case of a backlight for a liquid crystal display having a screen size of 30 to 40 inches) and the discharge tubes. (Refer to Patent Document 1).
従来の放電管点灯回路の簡易構成例を図1に基づいて説明する。ここでは擬似U字型放電管の両端子にそれぞれトランスを接続して、トランスの高圧交流出力により擬似U字型放電管を点灯させる放電管点灯回路を示している。各トランスは1次側コイルと2次側コイルをそれぞれ一つ備えるものである。 A simple configuration example of a conventional discharge tube lighting circuit will be described with reference to FIG. Here, a discharge tube lighting circuit is shown in which a transformer is connected to both terminals of the pseudo U-shaped discharge tube, and the pseudo U-shaped discharge tube is turned on by the high-voltage AC output of the transformer. Each transformer includes one primary coil and one secondary coil.
図1(A)において、バックライト101は放電管点灯回路105にU字型放電管102を接続したものである。U字型放電管102は2本のI字型放電管103A,103Bをそれぞれの一端で互いに接続した擬似U字型放電管である。各I字型放電管103A,103Bの他端は放電管点灯回路105の電力供給用端子104A,104Bに接続している。トランスT1A,T1Bの2次側には、それぞれ共振用のコンデンサC1A,C1Bを接続している。また、U字型放電管102の両端で入力交流電圧が逆極性になるようにトランスT1A,T1Bそれぞれの2次側コイルNSを逆向きに電力供給用端子104A,104Bにそれぞれ接続している。また、トランスT1A,T1Bの1次側コイルNPはスイッチング回路110の出力端に並列接続している。
In FIG. 1A, a
このバックライト101では、スイッチング回路110が各トランスT1A,T1Bの1次側コイルNPそれぞれにスイッチング電圧(1次側電圧)を印加し、トランスT1A,T1Bは1次側電圧を巻数比に応じて昇圧して所定の2次側出力電圧(振幅1〜2kVの交流電圧)を出力する。U字型放電管102の両端子には、それぞれ逆極性の2次側出力電圧が印加され、2次側出力電圧の振幅を足し合わせた2〜4kV程度の駆動電圧によってU字型放電管102は点灯する。
In the
なお、このU字型放電管は起動時(点灯開始時)に高い起動電圧を必要とするが、継続点灯している間は起動電圧より低い駆動電圧で点灯させることができる。そのため、ここではトランスでの昇圧比は低く設定しておき、起動時の電圧不足分を補うために、2次側コイルNSの漏れインダクタンスと直列共振するように各トランスの2次側に共振容量を挿入している。これにより、この直列共振の共振点近傍でトランスの昇圧比が高くなる特性を利用してU字型放電管が起動するようにしている。 Although this U-shaped discharge tube requires a high starting voltage at the time of starting (at the start of lighting), it can be lit at a driving voltage lower than the starting voltage during continuous lighting. For this reason, the step-up ratio in the transformer is set low here, and in order to compensate for the voltage shortage at the time of start-up, the resonance capacitance is set on the secondary side of each transformer so as to resonate in series with the leakage inductance of the secondary coil NS. Is inserted. As a result, the U-shaped discharge tube is activated by utilizing the characteristic that the step-up ratio of the transformer is increased in the vicinity of the resonance point of the series resonance.
また、従来の放電管点灯回路の他の構成例について図1(B),図2に基づいて説明する。ここでは、より小型のトランスを用いて放電管点灯回路を構成する例を示している。各トランスは図1(A)に示したトランスより小型の磁性体コアとボビン、および線径の細い巻線を備え、この線径の細い巻線によって2つの1次側コイルと1つの2次側コイルを形成したものである。線径の細い巻線は抵抗値が大きく、従来同様の電流を流すと発熱が大きくなる。したがってここでは、2つの1次側コイルを並列に駆動回路に接続して電流を分散させることで発熱を抑制しながら線径を細くすることを可能にしている。 Further, another configuration example of the conventional discharge tube lighting circuit will be described with reference to FIGS. Here, the example which comprises a discharge tube lighting circuit using a smaller transformer is shown. Each transformer has a magnetic core and a bobbin that are smaller than the transformer shown in FIG. 1A, and a winding with a thin wire diameter. By this winding with a thin wire diameter, two primary coils and one secondary coil are provided. A side coil is formed. A wire having a small wire diameter has a large resistance value, and heat generation increases when a current similar to that in the past is applied. Therefore, here, it is possible to reduce the wire diameter while suppressing heat generation by connecting two primary coils in parallel to the drive circuit and dispersing the current.
図1(B)に示すバックライト201はU字型放電管202を放電管点灯回路205に接続したものである。U字型放電管202は2本のI字型放電管203A,203Bをそれぞれの一端で互いに接続した擬似U字型放電管である。各I字型放電管203A,203Bそれぞれの他端は電力供給用端子204A,204Bに接続している。トランスT1A,T1Bの2次側には、それぞれ共振用のコンデンサC1A,C1Bを接続している。また、U字型放電管202の両端で入力交流電圧が逆極性になるようにトランスT1A,T1Bそれぞれの2次側コイルNSを逆向きに電力供給用端子204A,204Bにそれぞれ接続している。
A
ここでトランスT1A,T1Bはそれぞれ、単一の磁性体コアに1次側コイルNP1,NP2と2次側コイルNSを設けたものである。各トランスT1A,T1Bの1次側コイルNP1,NP2はスイッチング回路210の出力端に並列接続している。 Here, the transformers T1A and T1B are obtained by providing the primary side coils NP1 and NP2 and the secondary side coil NS on a single magnetic core, respectively. The primary coils NP1 and NP2 of the transformers T1A and T1B are connected in parallel to the output terminal of the switching circuit 210.
このトランスT1A,T1Bの具体的な構造例を図2に基づいて説明する。(A)はトランスの概観図、(B)は(A)におけるA−A′断面図である。トランスT1はE字型形状の磁性体コア211A,211Bそれぞれの3つの磁脚同士をつき合わせて磁路を形成したものである。この磁性体コア211A,211Bそれぞれの3つ並んだ磁脚のうち中央の磁脚を、管状のボビン212に挿通している。このボビン212は外周方向に周回する複数の仕切り部215を有し、仕切り部215により仕切られた複数の領域のうち一端の巻回領域212Aには、1次側コイルNP1と1次側コイルNP2とを巻回している。また、巻回領域212Bには、複数の仕切り部215により細かく仕切られた領域ごとに、巻線を順に引き出しながら多重巻回して2次側コイルNSを構成している。ここでは巻回領域212Bを仕切ることで、重なった巻線間に大きな電位差が生じることを抑制している。
A specific structural example of the transformers T1A and T1B will be described with reference to FIG. (A) is a schematic view of a transformer, and (B) is a cross-sectional view taken along line AA ′ in (A). The transformer T1 is formed by bringing together three magnetic legs of the E-shaped
このトランスT1における1次側コイルの巻回工程において、1本の導体線を中央で折り曲げて2本の導体線のようにし、その導体線を折り曲げた状態でボビン212の巻回領域212Aに巻回し、所定の巻数だけ巻回した後、導体線を折り曲げた部分で切断することで、1次側コイルNP1と1次側コイルNP2とを形成する。この工程によって1次側コイルNP1と1次側コイルNP2とを同時に形成し、1次側コイルNP1,NP2の線径、巻数を互いに同じものにしている。
In the winding process of the primary coil in the transformer T1, one conductor wire is bent at the center to form two conductor wires, and the conductor wire is bent and wound around the
図1(B)に示すスイッチング回路210は、上記構成のトランスT1A,T1Bを介して、それぞれI字型放電管203A,203Bに交流電圧を供給する。トランスT1A,T1Bそれぞれの1次側コイルNP1,NP2(並列に接続された4本の1次側コイル)には同電圧波形の1次側電圧が印加され、また分散して電流が流れる。
上記構成のトランスでは、折り曲げた1本の線径の細い導体線を巻回領域212Aに巻きつけるために、1次側コイルNP1,NP2の線径と巻数を同じにできるが、巻き崩れや巻き乱れが生じやすく、その場合には巻径や巻線位置のずれが生じ、1次側コイルNP1,NP2の巻線長が互いに異なることがあった。すると1次側コイルNP1,NP2それぞれのインダクタンス値や直流抵抗値などの特性にバラツキが生じることがあった。
In the transformer configured as described above, since the bent thin conductor wire is wound around the
また、1次側コイルと2次側コイルとの隣接端付近の巻線は不規則に配置され、1次側コイルと2次側コイルとの間隔も不規則なものであり、したがって1次側コイル−2次側コイル間の結合度がコイルごとに大きく異なり、1次側コイル同士が強く結合して大きな循環電流が生じることがあった。これらの要因により、特定のコイルに電流集中が生じて異常発熱に至るおそれがあった。 Further, the windings in the vicinity of the adjacent ends of the primary side coil and the secondary side coil are irregularly arranged, and the interval between the primary side coil and the secondary side coil is also irregular. The degree of coupling between the coil and the secondary side coil is greatly different for each coil, and the primary side coils are strongly coupled to each other, thereby generating a large circulating current. Due to these factors, current concentration may occur in a specific coil, leading to abnormal heat generation.
さらには、複数のトランスを用いた放電管点灯回路では、各トランスに同品番の製品を用いたとしても、トランスごとの特性バラツキが生じ、それにより特定のトランスの1次側に電流集中が生じたり、特定のトランスの2次側の出力電圧波形を所望のものにできなかったりした。このことは多数のトランスを搭載する電子装置(液晶ディスプレイ装置など)では特に重大な問題であり、トランス接続回路および放電管点灯回路の信頼性の脆弱化要因となっていた。 Furthermore, in a discharge tube lighting circuit using a plurality of transformers, even if products of the same part number are used for each transformer, characteristic variations occur for each transformer, thereby causing current concentration on the primary side of a specific transformer. Or, the output voltage waveform on the secondary side of a specific transformer could not be made desired. This is a particularly serious problem in an electronic device (such as a liquid crystal display device) equipped with a large number of transformers, and has become a factor of weakening the reliability of the transformer connection circuit and the discharge tube lighting circuit.
そこで、本発明の目的は線径の細いトランスで構成したトランス接続回路および放電管点灯回路の信頼性改善を図り、電流集中を抑制し、且つ所望の出力電圧波形を確実に得ることができるトランス接続回路および放電管点灯回路を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve the reliability of a transformer connection circuit and a discharge tube lighting circuit composed of a transformer having a thin wire diameter, suppress current concentration, and reliably obtain a desired output voltage waveform. It is to provide a connection circuit and a discharge tube lighting circuit.
上記課題を解決するため、この発明のトランス接続回路は、磁性体コアの第1の巻回領域にそれぞれのコイルが層をなすように内層から外層に亘って複数のコイルを巻回し、該複数のコイルとは別のコイルを磁性体コアの第2の巻回領域に巻回して構成した積層トランスを複数備え、第1の積層トランスの第1の巻線領域の内層側または外層側から順に選択されるコイルと、第2の積層トランスの第1の巻線領域の外層側または内層側から第1の積層トランスとは逆順に選択されるコイルと、をそれぞれ直列に接続して、それぞれに含まれるコイルの総巻線長を等しく構成した複数の直列コイル回路を備え、前記複数の直列コイル回路を並列に接続したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a transformer connection circuit according to the present invention winds a plurality of coils from an inner layer to an outer layer so that each coil forms a layer in a first winding region of a magnetic core. A plurality of laminated transformers configured by winding a coil different from the coil in the second winding region of the magnetic core, and sequentially from the inner layer side or the outer layer side of the first winding region of the first laminated transformer. The selected coil and the coil selected in the reverse order to the first laminated transformer from the outer layer side or the inner layer side of the first winding region of the second laminated transformer are connected in series, respectively, A plurality of series coil circuits having the same total winding length of the included coils are provided, and the plurality of series coil circuits are connected in parallel .
このように積層トランスの第1の巻回領域の各層に単一のコイルのみを巻回するので、巻き崩れや巻き乱れの無い状態で1次側コイルを構成することができ、各コイルの巻径と巻線位置を所定のものにできる。したがって各コイルの巻線長も所定のものにでき、各コイルのインダクタンス値、直流抵抗値を確実に所定のものにでき、製品間の特性バラツキを解消できる。 Since only a single coil is wound on each layer of the first winding region of the laminated transformer in this way, the primary side coil can be configured without any collapse or turbulence. The diameter and winding position can be made predetermined. Accordingly, the winding length of each coil can be set to a predetermined value, and the inductance value and DC resistance value of each coil can be reliably set to a predetermined value, thereby eliminating characteristic variations between products.
しかしながらこのようなトランスは、層ごとに巻径および巻線長が異なり、層ごとのコイルのインダクタンス値、直流抵抗値が異なる所定値となる。即ち、内層のコイルは巻線長が短く、インダクタンス値と直流抵抗値が小さく、外層のコイルは巻線長が長く、インダクタンス値と直流抵抗値が大きくなる。したがって、これらのコイルをそのまま並列に駆動回路に接続してしまえば、インダクタンス値および直流抵抗値の小さい内層のコイルに電流集中が生じてしまうことになる。 However, in such a transformer, the winding diameter and the winding length are different for each layer, and the inductance value and the DC resistance value of the coil for each layer are predetermined values. That is, the inner layer coil has a short winding length and a small inductance value and a DC resistance value, and the outer layer coil has a long winding length and a large inductance value and a DC resistance value. Therefore, if these coils are directly connected in parallel to the drive circuit, current concentration will occur in the inner layer coil having a small inductance value and DC resistance value.
そこで、複数のトランスのコイルを接続して電流経路を形成し、各電流経路を駆動回路に接続する。そして、いずれかの電流経路に含まれる複数のコイルの総巻線長を、他の電流経路に含まれる複数のコイルの総巻線長に等しくする。例えば、2層構造のトランスの場合には、第1のトランスの内層のコイルと第2のトランスの外層のコイルとを接続して1つの電流経路を構成し、第1トランスの外層のコイルと第2トランスの内層のコイルとを接続してもう1つの電流経路を構成し、それらの電流経路を並列に駆動回路に接続する。このような構成により、複数の電流経路の総巻線長、総インダクタンス値、総直流抵抗値を等しくでき、各電流経路に流れる電流を等しくできる。したがってトランスの特定の巻線に電流集中が生じることがなくなり、トランス接続回路および放電管点灯回路の信頼性を改善できる。 Therefore, a plurality of transformer coils are connected to form a current path, and each current path is connected to a drive circuit. Then, the total winding length of the plurality of coils included in any of the current paths is made equal to the total winding length of the plurality of coils included in the other current paths. For example, in the case of a transformer having a two-layer structure, an inner layer coil of the first transformer and an outer layer coil of the second transformer are connected to form one current path, and the outer layer coil of the first transformer Another current path is formed by connecting with the inner layer coil of the second transformer, and these current paths are connected in parallel to the drive circuit. With such a configuration, the total winding length, the total inductance value, and the total DC resistance value of the plurality of current paths can be made equal, and the currents flowing through the respective current paths can be made equal. Therefore, current concentration does not occur in a specific winding of the transformer, and the reliability of the transformer connection circuit and the discharge tube lighting circuit can be improved.
そして、複数のトランスのコイルを直列に接続して直列コイル回路を構成し、各直列コイル回路を並列に駆動回路に接続するため、各直列コイル回路が電流経路となる。このような構成により、全ての直列コイル回路の総巻線長、総インダクタンス値、総直流抵抗値を等しくでき、各直列コイル回路に流れる電流を等しくできる。したがってトランスの特定の巻線に電流集中が生じることがなくなり、トランス接続回路および放電管点灯回路の信頼性を改善できる。
And since the coil of a some transformer is connected in series and a series coil circuit is comprised and each series coil circuit is connected to a drive circuit in parallel, each series coil circuit becomes a current path. With such a configuration, the total winding length, the total inductance value, and the total DC resistance value of all the series coil circuits can be made equal, and the currents flowing through the series coil circuits can be made equal. Therefore, current concentration does not occur in a specific winding of the transformer, and the reliability of the transformer connection circuit and the discharge tube lighting circuit can be improved.
また、本発明の放電管点灯回路は、上記トランス接続回路と、スイッチング回路と、を備える放電管点灯回路であって、前記トランス接続回路の前記複数の直列コイル回路は、前記スイッチング回路にそれぞれ並列に接続され、前記第1の積層トランスおよび前記第2の積層トランスの第2の巻回領域に巻回したコイルに、それぞれ放電管の端子が接続される。
The discharge tube lighting circuit of the present invention is a discharge tube lighting circuit comprising the transformer connection circuit and a switching circuit, wherein the plurality of series coil circuits of the transformer connection circuit are parallel to the switching circuit, respectively. The terminals of the discharge tube are respectively connected to the coils wound around the second winding region of the first laminated transformer and the second laminated transformer .
また、本発明の電子装置は、上記トランス接続回路または上記放電管点灯回路を備える。 An electronic device according to the present invention includes the transformer connection circuit or the discharge tube lighting circuit.
本発明によれば、コイルの巻き崩れや巻乱れが無く、トランスの1次側コイルの電流集中が抑えられるため、低発熱、低損失で高信頼性のトランス接続回路および放電管点灯回路、電子装置を構成できる。 According to the present invention, since there is no coil collapse or turbulence and current concentration in the primary coil of the transformer is suppressed, a transformer connection circuit, a discharge tube lighting circuit, an electronic circuit with low heat generation, low loss, and high reliability The device can be configured.
以下、第1の実施形態として1つの擬似U字型放電管を点灯するための放電管点灯回路を例に説明する。なお、液晶ディスプレイ装置に用いられるバックライトでは、実際には数個〜10数個のU字型放電管を設ける構成が一般的であるが、ここでは説明の煩雑を避けるために簡易な構成、1つの擬似U字型放電管を設ける構成により説明を行う。また、以下では擬似U字型放電管を用いて説明を行うが、本発明はこれに限らず、単なるU字型放電管はもちろん、I字型放電管であっても2つ以上のI字型放電管を用いれば実施可能である。 Hereinafter, a discharge tube lighting circuit for lighting one pseudo U-shaped discharge tube will be described as an example of the first embodiment. In addition, in the backlight used for the liquid crystal display device, a configuration in which several to ten or more U-shaped discharge tubes are actually provided is generally used, but here, a simple configuration to avoid complicated explanation, A description will be given of a configuration in which one pseudo U-shaped discharge tube is provided. In the following description, a pseudo U-shaped discharge tube is used. However, the present invention is not limited to this, and not only a simple U-shaped discharge tube, but also an I-shaped discharge tube, two or more I-shaped discharge tubes are used. This can be implemented by using a type discharge tube.
図3(A)は、本実施形態の放電管点灯回路の回路構成を示す図である。バックライト1は、液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり、U字型放電管2と放電管点灯回路5を備えている。U字型放電管2は、2本のI字型放電管3A,3Bで擬似U字型放電管を構成したものである。U字型放電管2の端子は電力供給用端子4A,4Bを介して放電管点灯回路5に接続している。具体的には電力供給用端子4Aを介してI字型放電管3AをトランスT1Aに、電力供給用端子4Bを介してI字型放電管3BをトランスT1Bに接続している。なお、I字型放電管3A,3Bは液晶パネル(不図示)の背面に等間隔に配置する。
FIG. 3A is a diagram showing a circuit configuration of the discharge tube lighting circuit of the present embodiment. The backlight 1 is used for a liquid crystal display device, and includes a U-shaped discharge tube 2 and a discharge tube lighting circuit 5. The U-shaped discharge tube 2 is a pseudo U-shaped discharge tube composed of two I-shaped
放電管点灯回路5は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源(不図示)から供給される直流電圧から所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路5はコンデンサC1A,C1B、トランス接続回路7、スイッチング回路10を備えている。
The discharge tube lighting circuit 5 is an inverter provided on the mounting board, and generates an AC voltage having a predetermined frequency from a DC voltage supplied from a power source (not shown) of the electronic device. The discharge tube lighting circuit 5 includes capacitors C1A and C1B, a transformer connection circuit 7, and a
放電管点灯回路5のスイッチング回路10は、電子装置の電源から供給される直流電圧から矩形波状のスイッチング電圧を生成し、このスイッチング電圧を直列コイル回路6A,6Bに印加するものである。具体的には、ハーフブリッジ型やフルブリッジ型のスイッチング回路を用いて、50%オンデューティ比の矩形波になるようスイッチング電圧を制御する。なお、この制御の詳細については本発明の本質とは係わらないためここでは説明を省く、一般的なスイッチング制御を行えばよく、オンデューティ比も50%に限るものではない。
The switching
放電管点灯回路5のトランス接続回路7は、1次側コイルNP1,NP2と2次側コイルNSをそれぞれ有する小型のトランスT1A,T1Bからなる。トランスT1A,T1Bは、それぞれ積層トランスであり、それぞれの1次側コイルNP1,NP2を互い違いに接続して直列コイル回路6A,6Bを構成している。直列コイル回路6AはトランスT1Aの1次側コイルNP2の巻き終わり端とトランスT1Bの1次側コイルNP1の巻き始め端とを直列に接続したものである。また、直列コイル回路6BはトランスT1Aの1次側コイルNP1の巻き終わり端とトランスT1Bの1次側コイルNP2の巻き始め端とを直列に接続したものである。これらの直列コイル回路6A,6Bはそれぞれスイッチング回路10に並列に接続している。
The transformer connection circuit 7 of the discharge tube lighting circuit 5 includes small transformers T1A and T1B having primary coils NP1 and NP2 and a secondary coil NS, respectively. Each of the transformers T1A and T1B is a laminated transformer, and each of the primary side coils NP1 and NP2 is alternately connected to constitute
ここでトランスT1A,T1Bの具体的な詳細構成について図3(B)に基づいて説明する。なお、ここでは特にトランスの概観図を示さずに断面図のみを示しているが、このトランスの概観は図2(A)に示した従来構成のトランスと同様であり、その1次側コイルの巻線構造のみが異なる。 Here, a specific detailed configuration of the transformers T1A and T1B will be described with reference to FIG. Here, only a cross-sectional view is shown without particularly showing an overview of the transformer, but this overview of the transformer is the same as that of the conventional configuration shown in FIG. Only the winding structure is different.
具体的には、トランスT1は(E字型形状の)磁性体コア11A,11Bそれぞれの3つの磁脚同士をつき合わせて磁路を形成したものである。この磁性体コア11A,11Bそれぞれの3つ並んだ磁脚のうち、図示する中央の磁脚は、管状のボビン12に挿通している。このボビン12は外周方向に周回する複数の仕切り部15A〜15Fを有し、仕切り部15A−15Bにより仕切られた巻回領域12Aに1次側コイルNP1と1次側コイルNP2とを巻回している。また、仕切り部15B−15C、15C−15D、15D−15E、15E−15F、で構成される巻回領域12Bには、各仕切り部間の領域に順に巻線を引き出し、仕切り部15B−15C、15C−15D、15D−15E、15E−15F間の領域ごとに巻線を多重に巻回して2次側コイルNSを形成している。この2次側コイルNSの構成により各仕切り部15B−15C、15C−15D、15D−15E、15E−15F間の領域それぞれにおける、重なった巻線間に大きな電位差が生じることを抑制している。
Specifically, the transformer T1 is formed by bringing together three magnetic legs of the
巻回領域12Aに巻回した1次側コイルNP1と1次側コイルNP2とは、それぞれ、1本の導体線をボビン12の巻回領域12Aに1重に巻回したものであり、1次側コイルNP1の層の上に、1次側コイルNP2の層を設けた構成としている。また、1次側コイルNP1,NP2のそれぞれは同じ線径、巻数であり、内層に設けた1次側コイルNP1の巻径が小さく、外層に設けた1次側コイルNP2の巻径が大きいものである。したがって、1次側コイルNP1の巻線長は短く、1次側コイルNP2の巻線長は長くなっている。このトランスでは1次側コイルを巻回領域12Aの各層に個別に巻回しているので、巻き崩れや巻き乱れの無い状態で各コイルを巻回でき、各コイルの巻径と巻線位置を正確に所定のものにできる。したがって各コイルの巻線長も正確に所定のものにでき、各コイルのインダクタンス値、直流抵抗値を正確に所定のものにできる。
The primary side coil NP1 and the primary side coil NP2 wound around the winding
また、2次側コイルは、1次側巻回領域12Aの複数の1次側コイルと同じ多重巻数で巻回(ここでは2重巻きであるが、放電管に合わせて巻き数を変えるものである。)しており、1次側コイルと2次側コイルとの間の巻線間隔は仕切り部15Bの幅寸法に等しい。そして各1次側コイルNP1,NP2と2次側コイルNSとの結合を一定にしている。このような構成により複数のトランスの製品間の特性バラツキがなくなり、各トランスの出力電圧特性が安定したものになる。
The secondary side coil is wound with the same number of multiple turns as the plurality of primary side coils in the primary
図3(A)に示す直列コイル回路6A,6Bは、上記構成のトランスT1A,T1Bそれぞれの1次側コイルNP1,NP2によって構成され、直列コイル回路6AはトランスT1Aの外層の1次側コイルNP2と、トランスT1Bの内層の1次側コイルNP1とを接続したものであり、直列コイル回路6BはトランスT1Aの内層の1次側コイルNP1と、トランスT1Bの外層の1次側コイルNP2とを接続したものである。直列コイル回路6A,6Bそれぞれの巻数をnとすると、各トランスの1次側コイルNP1,NP2の各巻線長Lnp1,Lnp2は次式で表される。
Lnp1=nπR
Lnp2=nπ(R+A)
ここで、円周率をπ、1次側コイルNP1の巻径(ボビンの外周径と巻線の線径を加えたものである。)をR、巻線の線径をAとしている。したがって各直列コイル回路26A〜26Cの総巻線長Lは次式で表される。
L=Lnp1+Lnp2=Lnp2+Lnp1
=2nπR+nπA
このように直列コイル回路6A,6Bそれぞれの総巻線長Lは等しくなっている。
The
Lnp1 = nπR
Lnp2 = nπ (R + A)
Here, the circumference ratio is π, the winding diameter of the primary coil NP1 (the outer diameter of the bobbin and the wire diameter of the winding) is R, and the wire diameter of the winding is A. Therefore, the total winding length L of each of the
L = Lnp1 + Lnp2 = Lnp2 + Lnp1
= 2nπR + nπA
Thus, the total winding length L of each of the
スイッチング回路10からは、上記構成のトランスT1A,T1Bを介して、それぞれI字型放電管3A,3Bに交流電圧を供給する。直列コイル回路6A,6Bは互いに並列に接続しているので、同電圧波形のスイッチング電圧がそれぞれに印加される。各直列コイル回路を構成する1次側コイルNP1,NP2にはこのスイッチング電圧が分配され、各直列コイル回路の1次側コイルNP1には1次側電圧V1が、1次側コイルNP2には1次側電圧V2が印加される。また、各直列コイル回路6A,6Bは同じ線径、同じ総巻線長であるために、直列コイル回路6Aに流れる電流I1と直列コイル回路6Bに流れる電流I2とが同電流値となる。したがって、特定の巻線に電流集中が生じることが無い。
An AC voltage is supplied from the switching
トランスT1Aは2次側コイルNSの巻き始め端をグランドに、巻き終わり端をI字型放電管3Aの電力供給用端子4Aに、また、トランスT1Bは2次側コイルNSの巻き終わり端をグランドに、巻き始め端をI字型放電管3Bの電力供給用端子4Bに接続している。このようにトランスT1A,T1Bを構成することで、各トランスT1A,T1Bの2次側コイルNSからはそれぞれ、1次側コイルNP1,NP2の1次側電圧、1次側コイルNP1,NP2の巻数、2次側コイルNSの巻数に応じて昇圧された所定の2次側出力電圧(1〜2kV)が出力され、U字型放電管2の両端に互いに異なる極性の交流出力電圧が印加される。
The transformer T1A has the winding start end of the secondary coil NS as the ground, the winding end as the power supply terminal 4A of the I-shaped
ここで、図4に各トランスの2次側出力電圧の電圧波形について示す。(A)は、トランスT1Aの2次側出力電圧Vaの電圧波形である。(B)は、トランスT1Bの2次側出力電圧Vbの電圧波形である。各トランスT1A,T1Bの2次側出力電圧Va,Vbはそれぞれ等しい周波数の正弦波波形を示し、電力供給用端子4A,4Bに接続されるトランスT1AとトランスT1Bの2次側出力電圧Va,Vbは、互いに逆極性、即ち位相が180度ずれた正弦波波形を示す。U字型放電管2の両端子には、それぞれ逆極性の2次側出力電圧Va,Vbが印加される。したがって両端子間電圧は、2次側出力電圧Va,Vb同士の電圧振幅(1〜2kV)を足し合わせた電圧振幅(2〜4kV)になり、2次側出力電圧Va,Vbの2倍の駆動電圧が印加されることになる。U字型放電管2には電力供給用端子4A,4Bからそれぞれ独立した2次側出力電圧Va,Vbが供給されU字型放電管2が点灯する。 FIG. 4 shows the voltage waveform of the secondary output voltage of each transformer. (A) is a voltage waveform of the secondary output voltage Va of the transformer T1A. (B) is a voltage waveform of the secondary output voltage Vb of the transformer T1B. The secondary output voltages Va and Vb of the transformers T1A and T1B respectively show sinusoidal waveforms having the same frequency, and the secondary output voltages Va and Vb of the transformers T1A and T1B connected to the power supply terminals 4A and 4B. Indicates sinusoidal waveforms with opposite polarities, that is, 180 degrees out of phase. Secondary output voltages Va and Vb having opposite polarities are applied to both terminals of the U-shaped discharge tube 2, respectively. Therefore, the voltage between both terminals becomes a voltage amplitude (2 to 4 kV) obtained by adding the voltage amplitudes (1 to 2 kV) between the secondary side output voltages Va and Vb, which is twice the secondary side output voltages Va and Vb. A driving voltage is applied. The U-shaped discharge tube 2 is supplied with secondary output voltages Va and Vb independent from the power supply terminals 4A and 4B, respectively, and the U-shaped discharge tube 2 is lit.
また、放電管点灯回路5のコンデンサC1A,C1Bはそれぞれ、トランスT1A,T1Bの2次側コイルNSと接地との間に接続している。これらコンデンサC1A,C1Bは、バックライト1の起動時に、トランスT1A,T1Bそれぞれの漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧をI字型放電管3A,3Bに印加する。なお、コンデンサC1A,C1Bは必ずしも放電管点灯回路5に設ける必要は無く、2次側出力電圧の周波数が高い場合には、コンデンサC1A,C1Bの容量に変えて、各トランスの2次側コイルNSから電力供給用端子4A,4B周辺、およびU字型放電管2に分布する寄生容量を用いて共振電圧を得ることも可能である。
The capacitors C1A and C1B of the discharge tube lighting circuit 5 are connected between the secondary coil NS of the transformers T1A and T1B and the ground, respectively. These capacitors C1A and C1B resonate in series with the leakage inductances of the transformers T1A and T1B when the backlight 1 is started, and apply a high voltage necessary for starting and lighting to the I-shaped
なお、ここでは図示していない電流検知回路をトランスT1Aの2次側グランドからトランスT1Bの2次側グランドまでの間に設けてU字型放電管2の管電流を検出するとともに、その管電流が安定化するように、スイッチング回路10のスイッチング電圧を制御するよう構成しても良い。管電流の安定化のための構成については本発明の本質とは係わらないためここでは説明を省く、一般的な構成を用いればよい。
Here, a current detection circuit (not shown) is provided between the secondary side ground of the transformer T1A and the secondary side ground of the transformer T1B to detect the tube current of the U-shaped discharge tube 2, and the tube current. The switching voltage of the switching
以上の構成により、本実施形態のバックライト1および放電管点灯回路5はU字型放電管2を点灯させる。なお、コンデンサC1A,C1Bの静電容量は、各トランスT1A,T1Bの出力特性を略一致させるように調整しておく。 With the above configuration, the backlight 1 and the discharge tube lighting circuit 5 of the present embodiment turn on the U-shaped discharge tube 2. Note that the capacitances of the capacitors C1A and C1B are adjusted so that the output characteristics of the transformers T1A and T1B are substantially matched.
このように本実施形態の放電管点灯回路5によれば、トランス接続回路7に用いるトランスT1A,T1Bとして、1次側コイルを積層した積層トランスを用いるので、各層に設けた1次側コイルを所定の特性にでき、またトランスT1A,T1B間の特性バラツキをほとんど無くすことができる。また、このようなトランスT1A,T1Bの1次側コイルNP1,NP2を互い違いに接続して直列コイル回路6A,6Bを構成するので、各直列コイル回路6A,6Bの総巻線長、総インダクタンス値、総直流抵抗値を、互いに等しくでき、それぞれに流れる電流値を同じにして、電流集中を回避できる。また、その場合であっても、トランスT1A,T1Bでは、互いに全く同様な1次側電圧、入力電流が供給されるために、その2次側出力電圧を等しくできる。したがって、トランス接続回路および放電管点灯回路の信頼性を改善できる。
As described above, according to the discharge tube lighting circuit 5 of the present embodiment, as the transformers T1A and T1B used in the transformer connection circuit 7, the laminated transformer in which the primary side coils are laminated is used. Therefore, the primary side coil provided in each layer is used. Predetermined characteristics can be obtained, and characteristic variations between the transformers T1A and T1B can be almost eliminated. Further, since the primary coils NP1 and NP2 of the transformers T1A and T1B are alternately connected to form the
次に、本発明の第2の実施形態の放電管点灯回路の回路構成について図5に基づいて説明する。ここで各トランスは3つの1次側コイルと1つの2次側コイルを備え、3つの1次側コイルに分散させて電流を流すものである。 Next, the circuit configuration of the discharge tube lighting circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, each transformer includes three primary coils and one secondary coil, and distributes current to the three primary coils to flow current.
バックライト21は、液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり、U字型放電管22と放電管点灯回路25を備えている。U字型放電管22は、2本のI字型放電管23A,23Bで擬似U字型放電管を構成したものである。U字型放電管22の端子は電力供給用端子24A,24Bを介して放電管点灯回路25に接続している。
The
放電管点灯回路25は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源(不図示)から供給される直流電圧から所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路25はコンデンサC1A,C1B、トランス接続回路27、スイッチング回路30を備えている。
The discharge tube lighting circuit 25 is an inverter provided on the mounting board, and generates an AC voltage having a predetermined frequency from a DC voltage supplied from a power source (not shown) of the electronic device. The discharge tube lighting circuit 25 includes capacitors C1A and C1B, a
放電管点灯回路25のトランス接続回路27は、1次側コイルNP1,NP2,NP3と2次側コイルNSをそれぞれ有するトランスT1A,T1Bからなる。トランスT1A,T1Bは、それぞれ積層トランスであり、それぞれの1次側コイルNP1,NP3を互い違いに接続して直列コイル回路26A,26Cを、トランスT1A,T1Bそれぞれの1次側コイルNP2同士を互いに接続して直列コイル回路26Bを構成している。
The
直列コイル回路26AはトランスT1Aの1次側コイルNP3の巻き終わり端とトランスT1Bの1次側コイルNP1の巻き始め端とを直列に接続したものである。また、直列コイル回路26BはトランスT1Aの1次側コイルNP2の巻き終わり端とトランスT1Bの1次側コイルNP2の巻き始め端とを直列に接続したものである。また、直列コイル回路26CはトランスT1Aの1次側コイルNP1の巻き終わり端とトランスT1Bの1次側コイルNP3の巻き始め端とを直列に接続したものである。これらの直列コイル回路26A〜26Cはそれぞれスイッチング回路30に並列に接続している。
The
トランスT1A,T1Bの具体的な詳細構成は第1の実施形態で示したトランスと同様であり、その1次側コイルの巻線構造のみが異なる。1次側コイルNP1〜NP3は、それぞれ、1本の導体線を1次側巻回領域に1重に巻回したものであり、1次側コイルNP1の層の上に1次側コイルNP2の層を設け、1次側コイルNP2の層の上に1次側コイルNP3の層を設けた構成としている。1次側コイルNP1〜NP3のそれぞれは同じ線径、巻数であり、内層に設けた1次側コイルNP1の巻径が小さく、外層に設けた1次側コイルNP3の巻径が大きく、中間層に設けた1次側コイルNP2の巻径が、1次側コイルNP1と1次側コイルNP3の巻径との平均値と等しいものである。したがって、1次側コイルNP1、1次側コイルNP2、1次側コイルNP3の順に巻線長は長くなっている。このトランスでは1次側コイルを巻回領域の各層に個別に巻回しているので、巻き崩れや巻き乱れの無い状態で各コイルを巻回でき、各コイルの巻径と巻線位置を正確に所定のものにできる。したがって各コイルの巻線長も正確に所定のものにでき、各コイルのインダクタンス値、直流抵抗値を正確に所定のものにできる。 The specific detailed configuration of the transformers T1A and T1B is the same as that of the transformer shown in the first embodiment, and only the winding structure of the primary side coil is different. The primary side coils NP1 to NP3 are each formed by winding a single conductor wire in a primary winding region on the primary side coil NP1 on the layer of the primary side coil NP1. A layer is provided, and the layer of the primary coil NP3 is provided on the layer of the primary coil NP2. Each of the primary side coils NP1 to NP3 has the same wire diameter and number of turns, the primary side coil NP1 provided in the inner layer has a small winding diameter, the primary side coil NP3 provided in the outer layer has a large winding diameter, and the intermediate layer The winding diameter of the primary side coil NP2 provided in is equal to the average value of the winding diameters of the primary side coil NP1 and the primary side coil NP3. Therefore, the winding length is increased in the order of the primary side coil NP1, the primary side coil NP2, and the primary side coil NP3. In this transformer, the primary coil is individually wound on each layer of the winding region, so that each coil can be wound without being collapsed or disturbed, and the winding diameter and winding position of each coil can be accurately determined. Can be a predetermined one. Accordingly, the winding length of each coil can be accurately set to a predetermined value, and the inductance value and DC resistance value of each coil can be set to a predetermined value accurately.
直列コイル回路26A,26B,26Cは、上記構成のトランスT1A,T1Bそれぞれの1次側コイルNP1,NP2,NP3によって構成され、直列コイル回路26AはトランスT1Aの外層の1次側コイルNP3と、トランスT1Bの内層の1次側コイルNP1とを接続したものであり、直列コイル回路26BはトランスT1Aの中間層の1次側コイルNP2と、トランスT1Bの中間層の1次側コイルNP2とを接続したものであり、直列コイル回路26CはトランスT1Aの内層の1次側コイルNP1と、トランスT1Bの外層の1次側コイルNP3とを接続したものである。これら直列コイル回路26A,26B,26Cそれぞれの巻数をnとすると、各トランスの1次側コイルNP1〜NP3の各巻線長Lnp1,Lnp2,Lnp3は次式で表される。
Lnp1=nπR
Lnp2=nπ(R+A)
Lnp3=nπ(R+2A)
ここで、円周率をπ、1次側コイルNP1の巻径(ボビンの外周径と巻線の線径を加えたものである。)をR、巻線の線径をAとしている。したがって各直列コイル回路26A〜26Cの総巻線長Lは次式で表される。
L=Lnp1+Lnp3=Lnp2+Lnp2=Lnp3+Lnp1
=2nπR+2nπA
このように各直列コイル回路26A〜26Cの総巻線長Lは等しくなっている。
The
Lnp1 = nπR
Lnp2 = nπ (R + A)
Lnp3 = nπ (R + 2A)
Here, the circumference ratio is π, the winding diameter of the primary coil NP1 (the outer diameter of the bobbin and the wire diameter of the winding) is R, and the wire diameter of the winding is A. Therefore, the total winding length L of each of the
L = Lnp1 + Lnp3 = Lnp2 + Lnp2 = Lnp3 + Lnp1
= 2nπR + 2nπA
Thus, the total winding length L of each
スイッチング回路30からは、上記構成のトランスT1A,T1Bを介して、それぞれI字型放電管23A,23Bに交流電圧を供給する。直列コイル回路26A,26B,26Cは互いに並列に接続しているので、同電圧波形のスイッチング電圧がそれぞれに印加される。各直列コイル回路を構成する1次側コイルNP1,NP2,NP3にはこのスイッチング電圧が分配され、各直列コイル回路の1次側コイルNP1には1次側電圧V1が、1次側コイルNP2には1次側電圧V2が、1次側コイルNP3には1次側電圧V3が印加される。また、各直列コイル回路26A,26Bは同じ線径、同じ総巻線長であるために、直列コイル回路26Aに流れる電流I1と直列コイル回路26Bに流れる電流I2と直列コイル回路26Cに流れる電流I3とが同電流値となる。したがって、特定の巻線に電流集中が生じることが無い。
An AC voltage is supplied from the switching circuit 30 to the I-shaped
各トランスT1A,T1Bの2次側コイルNSからはそれぞれ、1次側コイルNP1,NP2,NP3の1次側電圧、1次側コイルNP1,NP2,NP3の巻数、2次側コイルNSの巻数に応じて昇圧された所定の2次側出力電圧(1〜2kV)が出力され、U字型放電管22の両端に互いに異なる極性の交流出力電圧が印加される。
From the secondary coil NS of each transformer T1A, T1B, the primary voltage of the primary coils NP1, NP2, NP3, the number of turns of the primary coil NP1, NP2, NP3, and the number of turns of the secondary coil NS, respectively. A predetermined secondary output voltage (1-2 kV) boosted accordingly is output, and alternating output voltages having different polarities are applied to both ends of the
以上の構成により、本実施形態の放電管点灯回路25はU字型放電管22を点灯させる。
With the above configuration, the discharge tube lighting circuit 25 of the present embodiment lights the
このように本実施形態の放電管点灯回路25によれば、トランスT1A,T1Bとしてより多くの1次側コイルを積層した積層トランスを用いるので、各層に設けた1次側コイルを所定の特性にでき、トランスT1A,T1B間の特性バラツキをほとんど無くすことができる。さらに、各直列コイル回路26A,26B,26Cの総巻線長が互いに等しくなるように構成することで、総インダクタンス値、総直流抵抗値を、互いに等しくでき、それぞれに流れる電流値を同じにして、電流集中を回避できる。また、その場合であっても、トランスT1A,T1Bでは、互いに全く同様な1次側電圧、入力電流が供給されるために、その2次側出力電圧を等しくできる。したがって、トランス接続回路および放電管点灯回路の信頼性を改善できる。このように、本発明はトランスとして積層構造のものを用いれば、層の数によらずに実施可能である。
As described above, according to the discharge tube lighting circuit 25 of the present embodiment, a laminated transformer in which a larger number of primary coils are laminated is used as the transformers T1A and T1B. Therefore, the primary coils provided in each layer have predetermined characteristics. And variations in characteristics between the transformers T1A and T1B can be almost eliminated. Further, by configuring the
次に、本発明の第3の実施形態の放電管点灯回路の回路構成について図6に基づいて説明する。ここでは4つのU字型放電管を6個のトランスで点灯させる放電管点灯回路を示している。 Next, the circuit configuration of the discharge tube lighting circuit according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a discharge tube lighting circuit for lighting four U-shaped discharge tubes with six transformers is shown.
本実施形態では品番の異なる2種類のトランスを用いて放電管点灯回路を構成する。具体的には、1つの1次側コイルと1つの2次側コイルとにより構成されるトランスT2A〜T2Dと、第1の実施形態で示した2つの1次側コイルと1つの2次側コイルとにより構成されるトランスT1A,T1Bを用いる。このトランスT1A,T1Bは、2つの1次側コイルに分散させて電流を流すものである。 In this embodiment, the discharge tube lighting circuit is configured using two types of transformers having different product numbers. Specifically, the transformers T2A to T2D configured by one primary coil and one secondary coil, the two primary coils and one secondary coil shown in the first embodiment Transformers T1A and T1B configured by The transformers T1A and T1B are configured to flow current by being distributed to two primary coils.
バックライト41は、液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり、U字型放電管42A〜42Dと放電管点灯回路45を備えている。U字型放電管42AはI字型放電管43A,43Bで、U字型放電管42BはI字型放電管43C,43Dで、U字型放電管42CはI字型放電管43E,43Fで、U字型放電管42DはI字型放電管43G,43Hでそれぞれ擬似U字型放電管を構成したものである。U字型放電管42A,42Bはコネクタ48Aを介して放電管点灯回路45に接続し、U字型放電管42C,42Dはコネクタ48Bを介して放電管点灯回路45に接続している。具体的にはI字型放電管43Aの端子はコネクタ48Aに設けた電力供給用端子44Aを介して放電管点灯回路45のトランスT2Aに接続し、I字型放電管43Bの端子とI字型放電管43Cの端子とはコネクタ48Aに設けた電力供給用端子44Bを介して放電管点灯回路45のトランスT1Aに接続し、I字型放電管43Dの端子はコネクタ48Aに設けた電力供給用端子44Cを介して放電管点灯回路45のトランスT2Bに接続し、I字型放電管43Eの端子はコネクタ48Bに設けた電力供給用端子44Dを介して放電管点灯回路45のトランスT2Cに接続し、I字型放電管43Fの端子とI字型放電管43Gの端子とはコネクタ48Bに設けた電力供給用端子44Eを介して放電管点灯回路45のトランスT1Bに接続し、I字型放電管43Hの端子はコネクタ48Bに設けた電力供給用端子44Fを介して放電管点灯回路45のトランスT2Dに接続している。
The
ここで電力供給用端子44BはU字型放電管42A,42Bの端子同士を共通に接続する共通電極を構成している。また電力供給用端子44EもU字型放電管42C,42Dの端子同士を共通に接続する共通電極を構成している。なお、以下の説明では、電力供給用端子44A,44C,44D,44Fを、共通電極の名称との対比のために独立電極と称する。なお、この実施形態ではコネクタ内でU字型放電管の端子同士を接続する構成としているが、コネクタ内ではなく、実装基板上で端子同士を接続する構成でもよい。
Here, the
放電管点灯回路45は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源(不図示)から供給される直流電圧から所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路45はコンデンサC1A〜C1F、トランス接続回路47、スイッチング回路50を備えている。
The discharge
放電管点灯回路45のトランス接続回路47は、1次側コイルNP1,NP2、2次側コイルNSからなるトランスT1A,T1Bと、1次側コイルNP、2次側コイルNSからなるトランスT2A〜T2Dとで構成され、トランスT1A,T1Bそれぞれの1次側コイルNP1,NP2を互い違いに接続して直列コイル回路46A,46Bを構成し、直列コイル回路46A,46Bをそれぞれスイッチング回路50に並列に接続し、トランスT2A〜T2Dそれぞれの1次側コイルNPもスイッチング回路50に並列に接続して構成している。直列コイル回路46AはトランスT1Aの1次側コイルNP2の巻き終わり端とトランスT1Bの1次側コイルNP1の巻き始め端とを直列に接続したものである。また、直列コイル回路46BはトランスT1Aの1次側コイルNP1の巻き終わり端とトランスT1Bの1次側コイルNP2の巻き始め端とを直列に接続したものである。
The transformer connection circuit 47 of the discharge
トランスT1A,T1Bの具体的な詳細構成は第1の実施形態で示したトランスと同様である。1次側コイルNP1,NP2は、それぞれ、1本の導体線を1次側巻回領域に1重に巻回したものであり、1次側コイルNP1の層の上に1次側コイルNP2の層を設けた構成としている。したがって、1次側コイルNP1,NP2のそれぞれは同じ線径、巻数であり、内層に設けた1次側コイルNP1の巻径が小さく、外層に設けた1次側コイルNP2の巻径が大きいものである。したがって、1次側コイルNP1,NP2の順に巻線長は長くなっている。このトランスでは1次側コイルを巻回領域の各層に、個別に巻回しているので、巻き崩れや巻き乱れの無い状態で各コイルを巻回でき、各コイルの巻径と巻線位置を正確に所定のものにできる。したがって各コイルの巻線長も正確に所定のものにでき、各コイルのインダクタンス値、直流抵抗値を正確に所定のものにできる。 The specific detailed configuration of the transformers T1A and T1B is the same as that of the transformer shown in the first embodiment. The primary side coils NP1 and NP2 are each formed by winding a single conductor wire in a primary winding region on the primary side coil NP1 on the layer of the primary side coil NP1. It is the structure which provided the layer. Accordingly, the primary side coils NP1 and NP2 have the same wire diameter and number of turns, the primary side coil NP1 provided in the inner layer is small, and the primary side coil NP2 provided in the outer layer is large. It is. Therefore, the winding length becomes longer in the order of the primary side coils NP1 and NP2. In this transformer, the primary side coil is individually wound around each layer of the winding region, so that each coil can be wound without being collapsed or disturbed, and the winding diameter and winding position of each coil can be accurately determined. It can be made predetermined. Accordingly, the winding length of each coil can be accurately set to a predetermined value, and the inductance value and DC resistance value of each coil can be set to a predetermined value accurately.
直列コイル回路46A,46Bは、上記構成のトランスT1A,T1Bそれぞれの1次側コイルNP1,NP2によって構成され、直列コイル回路46AはトランスT1Aの外層の1次側コイルNP2と、トランスT1Bの内層の1次側コイルNP1とを接続したものであり、直列コイル回路46BはトランスT1Aの内層の1次側コイルNP1と、トランスT1Bの外層の1次側コイルNP2とを接続したものである。したがって各直列コイル回路46A,46Bの総巻線長は等しくなっている。
The
またトランスT1A,T1Bの2次側コイルNSの巻き始め端を共通電極に、巻き終わり端をそのままグランドに接続している。一方、トランスT2A〜T2Dは2次側コイルNSの巻き終わり端を独立電極に、巻き始め端をグランドに接続している。 Further, the winding start end of the secondary coil NS of the transformers T1A and T1B is connected to the common electrode, and the winding end end is directly connected to the ground. On the other hand, in the transformers T2A to T2D, the winding end of the secondary coil NS is connected to an independent electrode, and the winding start is connected to the ground.
また、放電管点灯回路45のコンデンサC1A〜C1Fは、トランスT1A,T1B,T2A〜T2Dの2次側コイルNSと接地との間に接続している。
The capacitors C1A to C1F of the discharge
また、図示していない電流検知回路を、共通電極に接続されたトランスT1A,T1B、独立電極に接続されたトランスT2A〜T2D、それぞれの2次側コイルNSからグランドまでの間に設けてU字型放電管42A〜42Dの管電流を検出し、管電流を安定化させてもよい。管電流の安定化のための構成については本発明の本質とは係わらないためここでは説明を省く、一般的な構成を用いればよい。
In addition, a current detection circuit (not shown) is provided between the transformers T1A and T1B connected to the common electrode, the transformers T2A to T2D connected to the independent electrodes, and between each secondary coil NS and the ground, and is U-shaped. The tube currents of the
また、共通電極に接続されるトランスT1A,T1Bの2次側コイルNSの線径が、他のトランスT2A〜T2Dの2次側コイルNSの線径よりも大きいものであれば好ましく、トランスT1A,T1Bのコア断面積も、他のトランスT2A〜T2Dのコア断面積よりも大きいものであれば好ましい。このように構成すれば、合成電流の流れるトランスT1A,T1Bの2次側コイルNSによる銅損、コアによる鉄損を抑制し、温度上昇を抑えることができる。 Further, it is preferable that the wire diameter of the secondary coil NS of the transformers T1A and T1B connected to the common electrode is larger than the wire diameter of the secondary coil NS of the other transformers T2A to T2D. It is preferable if the core cross-sectional area of T1B is larger than the core cross-sectional areas of the other transformers T2A to T2D. If comprised in this way, the copper loss by the secondary side coil NS of the transformers T1A and T1B through which a synthetic current flows, the iron loss by the core can be suppressed, and the temperature rise can be suppressed.
次に、このバックライト41の継続点灯時の動作について説明する。
スイッチング回路50からは、上記構成のトランスT1Aを介してI字型放電管43B,43Cへの電力供給用端子44Bに交流電圧を供給する。また、トランスT1Bを介してI字型放電管43F,43Gへの電力供給用端子44Fに交流電圧を供給する。さらにまた、トランスT2A〜T2Dを介してそれぞれI字型放電管43A,43D,43E,43Hへの電力供給用端子44A、44C,44D,44Fに交流電圧を供給する。
Next, the operation when the
An AC voltage is supplied from the switching circuit 50 to the
具体的には、スイッチング回路50が電子装置の電源部から供給される直流電圧をハーフブリッジ型などのスイッチング回路(不図示)によりスイッチングして矩形波形のスイッチング電圧を生成する。そして、このスイッチング電圧を直列コイル回路46A,46B、およびトランスT2A〜T2Dの1次側コイルNPそれぞれに印加する。
Specifically, the switching circuit 50 switches a DC voltage supplied from the power supply unit of the electronic device by a switching circuit (not shown) such as a half bridge type to generate a rectangular waveform switching voltage. Then, this switching voltage is applied to each of the
直列コイル回路46A,46B、トランスT2A〜T2Dの1次側コイルNPは互いに並列に接続しているので、同電圧波形のスイッチング電圧V3がそれぞれに印加される。直列コイル回路46A,46Bを構成する1次側コイルNP1,NP2にはこのスイッチング電圧V3が分配され、各直列コイル回路の1次側コイルNP1には1次側電圧V1が、1次側コイルNP2には1次側電圧V2が印加される。また、各直列コイル回路46A,46Bは同じ線径、同じ総巻線長であるために、直列コイル回路46Aに流れる電流I1と直列コイル回路46Bに流れる電流I2とが同電流値となる。したがって、特定の巻線に電流集中が生じることが無い。
Since the primary coil NP of the
また、各トランスT1A,T1Bの2次側コイルNSはそれぞれ、1次側コイルNP1,NP2の1次側電圧と巻数と2次側コイルNSの巻数に応じて昇圧された所定の2次側出力電圧を出力する。さらにまた、トランスT2A〜T2Dの2次側コイルNSはそれぞれ、1次側コイルNPの1次側電圧と巻数と2次側コイルNSの巻数に応じて昇圧された所定の2次側出力電圧を出力する。具体的には1次側電圧の正電圧出力期間に1次側コイルの巻き始め端から巻き終わり端に励磁電流が流れるようにしている。これにより各トランスのコアの磁束は時間とともに増加し、それぞれの2次側コイルNSには、巻き終わり端から巻き始め端の方向に電流が流れる。一方、1次側電圧の負電圧出力期間には各トランスのコアの磁束は時間とともに減少し、2次側コイルNSには巻き始め端から巻き終わり端の方向に電流が流れる。トランスT1AとトランスT1Bは、巻き始め端と巻き終わり端を他のトランスT2A〜T2Dとは逆に接続しているために、他のトランスT2A〜T2Dとは逆極性の2次側出力電圧を出力する。また、共通電極にI字型放電管43B,43C、I字型放電管43F,43Gが接続されるので、共通電極に接続されるトランスT1AとトランスT1Bには、独立電極に接続されるトランスT2A〜T2Dに対して2倍の合成電流が流れる。
The secondary side coil NS of each transformer T1A, T1B has a predetermined secondary side output boosted according to the primary side voltage and the number of turns of the primary side coil NP1, NP2 and the number of turns of the secondary side coil NS, respectively. Output voltage. Furthermore, the secondary side coil NS of the transformers T2A to T2D has a predetermined secondary side output voltage boosted according to the primary side voltage and the number of turns of the primary side coil NP and the number of turns of the secondary side coil NS, respectively. Output. Specifically, the excitation current flows from the winding start end to the winding end end of the primary coil during the positive voltage output period of the primary voltage. As a result, the magnetic flux of the core of each transformer increases with time, and a current flows through each secondary coil NS from the winding end to the winding start end. On the other hand, during the negative voltage output period of the primary side voltage, the magnetic flux of the core of each transformer decreases with time, and a current flows through the secondary side coil NS from the winding start end to the winding end end. Since the transformer T1A and the transformer T1B have their winding start ends and winding end ends connected in reverse to the other transformers T2A to T2D, they output a secondary output voltage having a polarity opposite to that of the other transformers T2A to T2D. To do. Further, since the I-shaped
ここで、図7に各トランスの2次側出力電圧の電圧波形について示す。(A)は、トランスT2Aの2次側出力電圧Vaの電圧波形である。(B)は、トランスT1Aの2次側出力電圧Vbの電圧波形である。(C)は、トランスT2Bの2次側出力電圧Vcの電圧波形である。
各トランスT2A、T1A、T2Bの2次側出力電圧Va〜Vcはそれぞれ等しい周波数の正弦波波形を示し、独立電極に接続されるトランスT2AとトランスT2Bの2次側出力電圧Va,Vcは、それぞれ同位相の正弦波波形を示す。また、共通電極に接続されるトランスT1Aの2次側出力電圧Vbは、2次側出力電圧Va,Vcとは逆極性、即ち位相が180度ずれた正弦波波形を示す。なお、ここでトランスT1B,T2C、T2Dの2次側出力電圧の電圧波形は、それぞれトランスT1A,T2A、T2Bの2次側出力電圧の電圧波形Va〜Vcと同様である。
FIG. 7 shows the voltage waveform of the secondary output voltage of each transformer. (A) is a voltage waveform of the secondary side output voltage Va of the transformer T2A. (B) is a voltage waveform of the secondary output voltage Vb of the transformer T1A. (C) is a voltage waveform of the secondary output voltage Vc of the transformer T2B.
The secondary output voltages Va to Vc of the transformers T2A, T1A, and T2B each have a sine wave waveform having the same frequency, and the secondary output voltages Va and Vc of the transformer T2A and the transformer T2B connected to the independent electrodes are respectively A sinusoidal waveform with the same phase is shown. Further, the secondary output voltage Vb of the transformer T1A connected to the common electrode shows a sine wave waveform that is opposite in polarity to the secondary output voltages Va and Vc, that is, whose phase is shifted by 180 degrees. Note that the voltage waveforms of the secondary output voltages of the transformers T1B, T2C, and T2D are the same as the voltage waveforms Va to Vc of the secondary output voltages of the transformers T1A, T2A, and T2B, respectively.
U字型放電管42Aの両端子には、それぞれ逆極性の2次側出力電圧Va,Vbが印加される。したがって両端子間電圧は、2次側出力電圧Va,Vb同士の電圧振幅(1〜2kV)を足し合わせた電圧振幅(2〜4kV)になり、2次側出力電圧Va,Vbの2倍の駆動電圧が印加されることになる。また、U字型放電管42B,42C,42Dも同様に、両端子にそれぞれ逆極性の2次側出力電圧が印加され、両端子間に高い駆動電圧が印加されることになる。
Secondary output voltages Va and Vb having opposite polarities are applied to both terminals of the
U字型放電管42A,42Bには共通電極から単一の2次側出力電圧Vbを印加するが、独立電極に印加する2次側出力電圧Vaまたは2次側出力電圧Vcは、U字型放電管42A,42Bにとって独立したものであるので、共通電極に並列にU字型放電管42A,42Bを接続していても、U字型放電管42A,42Bをそれぞれ点灯させることができる。また、U字型放電管42C,42Dも同様に点灯させることができる。
A single secondary output voltage Vb is applied from the common electrode to the
なお、コンデンサC1A〜C1Fは、バックライトの起動時に、T1A,T1B,T2A〜T2Dそれぞれの漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧をU字型放電管42A〜42Dに印加する。なお、コンデンサC1A〜C1Fを必ずしも放電管点灯回路45に設ける必要は無く、2次側出力電圧の周波数が高い場合には、各トランスの2次側コイルからコネクタ48A,48B周辺、およびU字型放電管に分布する寄生容量をコンデンサC1A〜C1Fの代わりに用いることで共振電圧を得ることも可能である。
Capacitors C1A to C1F resonate in series with the respective leakage inductances of T1A, T1B, and T2A to T2D when the backlight is activated, and apply a high voltage necessary for activation and lighting to
このように、放電管の端子の数よりも少ない数(3/4)の高圧用のトランスと共振用のコンデンサしか用いない簡易な構成でトランスとコンデンサの実装面積を小さくできる。したがって、放電管点灯回路の実装基板の面積が同じであってもより多くの放電管をバックライトとして配置することが可能になる。その場合には、より大型な液晶ディスプレイ装置を構成することができる。また、高信頼性を必要とする高圧出力部の部品点数が削減されるために、従来より高圧出力部の信頼性が高まる。 In this way, the mounting area of the transformer and the capacitor can be reduced with a simple configuration using only a number (3/4) of high-voltage transformers and resonance capacitors smaller than the number of terminals of the discharge tube. Therefore, even if the area of the mounting board of the discharge tube lighting circuit is the same, more discharge tubes can be arranged as the backlight. In that case, a larger liquid crystal display device can be configured. In addition, since the number of parts of the high-voltage output unit that requires high reliability is reduced, the reliability of the high-voltage output unit is higher than in the past.
また、単一のコネクタに2つのU字型放電管を一緒に接続することができる。従来はU字型放電管同士の隣接する端子間の絶縁を維持するために、U字型放電管ごとに個別のコネクタが必要であった。しかしながらこの構成では、異なるU字型放電管の端子であっても、例えば共通電極である電力供給用端子44B,44Cを隣接した状態で接続することで、異なるU字型放電管の端子同士が同電位になり、単一のコネクタに2つのU字型放電管を接続しても絶縁を確保できるようになる。この構成により、放電管点灯回路全体としてのコネクタ数を低減でき、接続の作業工程を簡易にし、また作業工程数を減らすことが可能になる。
Also, two U-shaped discharge tubes can be connected together in a single connector. Conventionally, a separate connector is required for each U-shaped discharge tube in order to maintain insulation between adjacent terminals of the U-shaped discharge tubes. However, in this configuration, even if the terminals of different U-shaped discharge tubes are connected, for example, the
この本実施形態の放電管点灯回路45によれば、トランス接続回路47に用いるトランスT1A,T1Bとして、1次側コイルを積層構造にしたものを用いるので、トランスT1A,T1B間の特性バラツキが無く、また各層に設けた1次側コイルを所定の特性にできる。また、このようなトランスT1A,T1Bの1次側コイルNP1,NP2を互い違いに接続して直列コイル回路46A,46Bを構成するので、各直列コイル回路46A,46Bの総巻線長、総インダクタンス値、総直流抵抗値を、互いに等しくでき、それぞれに流れる電流値を同じにして、電流集中を回避できる。また、その場合であっても、トランスT1A,T1Bでは、互いに全く同様な1次側電圧、入力電流が供給されるために、その2次側出力電圧を等しくできる。したがって、トランス接続回路および放電管点灯回路の信頼性を改善できる。
According to the discharge
また、本実施形態において、独立電極に接続されるトランスT2A〜T2Dについても複数の1次側コイルを持つ構造にし、トランスT1A,T1Bと同様な方法で1次側コイルの総巻線長が同一になるように各トランスT2A〜T2D間で接続する構造としてもよい。このようにして独立電極に接続されるトランスT2A〜T2Dについても各コイルのインダクタンス値、直流抵抗値を正確に所定のものにできる。 In the present embodiment, the transformers T2A to T2D connected to the independent electrodes are also configured to have a plurality of primary coils, and the total winding length of the primary coils is the same in the same manner as the transformers T1A and T1B. It is good also as a structure connected between each transformer T2A-T2D so that it may become. In this way, the transformers T2A to T2D connected to the independent electrodes can also accurately set the inductance value and DC resistance value of each coil to predetermined values.
次に、本発明の第4の実施形態の放電管点灯回路の回路構成について図8に基づいて説明する。ここでは2つのU字型放電管を3個のトランスで点灯させる放電管点灯回路を示している。 Next, the circuit configuration of the discharge tube lighting circuit according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, a discharge tube lighting circuit for lighting two U-shaped discharge tubes with three transformers is shown.
本実施形態では品番の異なる2種類の積層トランスを用いて放電管点灯回路を構成する。具体的には、2つの1次側コイルと1つの2次側コイルとにより構成されるトランスT1A,T1B,T1Cを用いるが、トランスT1A,T1Cは同品番で同構成のものであり、トランスT1Bはそれらよりも2次側コイルNSの線径とコア断面積が大きいものである。 In this embodiment, the discharge tube lighting circuit is configured by using two types of laminated transformers having different product numbers. Specifically, transformers T1A, T1B, and T1C configured by two primary coils and one secondary coil are used. The transformers T1A and T1C have the same product number and the same configuration, and the transformer T1B. Are larger in wire diameter and core cross-sectional area of the secondary coil NS than the above.
バックライト61は、液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり、U字型放電管62A,62Bと放電管点灯回路65を備えている。放電管点灯回路65は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源(不図示)から供給される直流電圧から所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路65はコンデンサC1A〜C1C、トランスT1A〜T1C、スイッチング回路70を備えている。
The
トランスT1A〜T1Cは本発明のトランス接続回路を構成している。トランスT1A〜T1Cの具体的な詳細構成は第1の実施形態で示したトランスと同様である。内層に設けた1次側コイルNP1の巻径が小さく、外層に設けた1次側コイルNP2の巻径が大きいものであり、1次側コイルNP1,NP2の順に巻線長は長くなっている。このトランスは巻き崩れや巻き乱れの無い状態で各コイルを巻回でき、各コイルの巻径と巻線位置を正確に所定のものにできる。したがって各コイルの巻線長も正確に所定のものにでき、各コイルのインダクタンス値、直流抵抗値を正確に所定のものにできる。 The transformers T1A to T1C constitute the transformer connection circuit of the present invention. The specific detailed configuration of the transformers T1A to T1C is the same as that of the transformer shown in the first embodiment. The primary side coil NP1 provided in the inner layer has a small winding diameter, and the primary side coil NP2 provided in the outer layer has a large winding diameter, and the winding length becomes longer in the order of the primary side coils NP1 and NP2. . In this transformer, each coil can be wound in a state where there is no collapse or turbulence, and the winding diameter and winding position of each coil can be accurately set to a predetermined value. Accordingly, the winding length of each coil can be accurately set to a predetermined value, and the inductance value and DC resistance value of each coil can be set to a predetermined value accurately.
ここでは、トランスT1A,T1Cそれぞれの1次側コイルNP1同士、1次側コイルNP2同士を並列に接続し、トランスT1A,T1Cそれぞれの1次側コイルNP1同士の並列回路をトランスT1Bの1次側コイルNP2に直列に接続し、スイッチング回路70に接続している。また、トランスT1A,T1Cそれぞれの1次側コイルNP2同士の並列回路をトランスT1Bの1次側コイルNP1に直列に接続し、スイッチング回路70に接続している。なお、それぞれの1次側コイルの極性が揃うようにしている。
Here, the primary coils NP1 of the transformers T1A and T1C are connected in parallel to each other, and the primary coils NP2 are connected in parallel, and the parallel circuit of the primary coils NP1 of the transformers T1A and T1C is connected to the primary side of the transformer T1B. The coil NP2 is connected in series and connected to the switching
この接続構成による概略回路を図8(B)に示す。この図では、トランスT1Aの1次側コイルNP1,NP2それぞれの巻線長をT1A(NP1),T1A(NP2)と表記している。また、トランスT1Bの1次側コイルNP1,NP2それぞれの巻線長をT1B(NP1),T1B(NP2)と表記している。また、トランスT1Cの1次側コイルNP1,NP2それぞれの巻線長をT1C(NP1),T1C(NP2)と表記している。 A schematic circuit according to this connection configuration is shown in FIG. In this figure, the winding lengths of the primary side coils NP1 and NP2 of the transformer T1A are expressed as T1A (NP1) and T1A (NP2), respectively. The winding lengths of the primary side coils NP1 and NP2 of the transformer T1B are denoted as T1B (NP1) and T1B (NP2). The winding lengths of the primary side coils NP1 and NP2 of the transformer T1C are denoted as T1C (NP1) and T1C (NP2).
この接続構成では、トランスT1Aの1次側コイルNP1とトランスT1Bの1次側コイルNP2が第1の電流経路を形成している。また、トランスT1Cの1次側コイルNP1とトランスT1Bの1次側コイルNP2が第2の電流経路を形成している。トランスT1Aの1次側コイルNP2とトランスT1Bの1次側コイルNP1が第3の電流経路を形成している。また、トランスT1Cの1次側コイルNP2とトランスT1Bの1次側コイルNP1が第4の電流経路を形成している。 In this connection configuration, the primary coil NP1 of the transformer T1A and the primary coil NP2 of the transformer T1B form a first current path. Further, the primary side coil NP1 of the transformer T1C and the primary side coil NP2 of the transformer T1B form a second current path. The primary side coil NP2 of the transformer T1A and the primary side coil NP1 of the transformer T1B form a third current path. Further, the primary side coil NP2 of the transformer T1C and the primary side coil NP1 of the transformer T1B form a fourth current path.
ここでトランスT1Bが、トランスT1A,T1Cと同じ1次側コイルの構成の場合には、各1次側コイルの巻線長は次式の関係を満たす。
T1A(NP1)=T1B(NP1)=T1C(NP1)=Lnp1
T1A(NP2)=T1B(NP2)=T1C(NP2)=Lnp2
したがって、各電流経路に含まれる1次側コイルの総巻線長Lは次式で表される。
L=T1A(NP1)+T1B(NP2)
=T1C(NP1)+T1B(NP2)
=T1A(NP2)+T1B(NP1)
=T1C(NP2)+T1B(NP1)=Lnp1+Lnp2
このように各電流経路の総巻線長Lは等しくなっている。また、各電流経路は同じ線径、同じ総巻線長であるために、トランスT1A,T1Cの1次側の電圧・電流が等しくなり、同電圧の同電流が流れ、2次側の出力が均一なものになる。
Here, when the transformer T1B has the same primary coil configuration as the transformers T1A and T1C, the winding length of each primary coil satisfies the relationship of the following equation.
T1A (NP1) = T1B (NP1) = T1C (NP1) = Lnp1
T1A (NP2) = T1B (NP2) = T1C (NP2) = Lnp2
Therefore, the total winding length L of the primary coil included in each current path is expressed by the following equation.
L = T1A (NP1) + T1B (NP2)
= T1C (NP1) + T1B (NP2)
= T1A (NP2) + T1B (NP1)
= T1C (NP2) + T1B (NP1) = Lnp1 + Lnp2
Thus, the total winding length L of each current path is equal. Since each current path has the same wire diameter and the same total winding length, the voltage and current on the primary side of the transformers T1A and T1C are equal, the same current of the same voltage flows, and the output on the secondary side It becomes uniform.
また、トランスT1Bが、トランスT1A,T1Cとは異なる線径や巻径、巻数の1次側コイルの構成の場合には、各1次側コイルの巻線長は次式の関係を満たす。
T1A(NP1)=T1C(NP1)=Lnp1A
T1A(NP2)=T1C(NP2)=Lnp2A
T1B(NP1)=Lnp1B
T1B(NP2)=Lnp2B
したがって、第1と第2の電流経路に含まれる1次側コイルの総巻線長L1は次式で表される。
L1=T1A(NP1)+T1B(NP2)
=T1C(NP1)+T1B(NP2)=Lnp1A+Lnp2B
また、第3と第4の電流経路に含まれる1次側コイルの総巻線長L2は次式で表される。
L2=T1A(NP2)+T1B(NP1)
=T1C(NP2)+T1B(NP1)=Lnp2A+Lnp1B
このように第1と第2の電流経路の総巻線長L1は等しくなっている。また、第3と第4の電流経路の総巻線長L2は等しくなっている。第1と第2の電流経路は同じインダクタンス値、同じ総抵抗値であるために、トランスT1A,T1Cの1次側コイルNP1の電圧・電流が等しくなる。また、第3と第4の電流経路は同じインダクタンス値、同じ総抵抗値であるために、トランスT1A,T1Cの1次側コイルNP2の電圧・電流が等しくなる。トランスT1A,T1Cの1次側コイルNP1、NP2の電圧・電流が等しくなるため、トランスT1A,T1Cの2次側の出力が均一なものになる。
When the transformer T1B has a primary coil configuration with a wire diameter, winding diameter, and number of turns different from those of the transformers T1A and T1C, the winding length of each primary coil satisfies the relationship of the following equation.
T1A (NP1) = T1C (NP1) = Lnp1A
T1A (NP2) = T1C (NP2) = Lnp2A
T1B (NP1) = Lnp1B
T1B (NP2) = Lnp2B
Therefore, the total winding length L1 of the primary coil included in the first and second current paths is expressed by the following equation.
L1 = T1A (NP1) + T1B (NP2)
= T1C (NP1) + T1B (NP2) = Lnp1A + Lnp2B
Further, the total winding length L2 of the primary coil included in the third and fourth current paths is expressed by the following equation.
L2 = T1A (NP2) + T1B (NP1)
= T1C (NP2) + T1B (NP1) = Lnp2A + Lnp1B
Thus, the total winding length L1 of the first and second current paths is equal. Further, the total winding length L2 of the third and fourth current paths is equal. Since the first and second current paths have the same inductance value and the same total resistance value, the voltage and current of the primary side coil NP1 of the transformers T1A and T1C are equal. In addition, since the third and fourth current paths have the same inductance value and the same total resistance value, the voltage and current of the primary side coil NP2 of the transformers T1A and T1C are equal. Since the voltages and currents of the primary side coils NP1 and NP2 of the transformers T1A and T1C become equal, the outputs on the secondary side of the transformers T1A and T1C become uniform.
なお、この場合に第1と第2の電流経路の総巻線長L1と第3と第4の電流経路の総巻線長L2は異なるが、トランスT1Bの1次側コイルNP1,NP2の線径の設定により第1〜4の各電流経路それぞれの総インダクタンス値および総抵抗値を等しくすることができる。 In this case, the total winding length L1 of the first and second current paths is different from the total winding length L2 of the third and fourth current paths, but the lines of the primary side coils NP1 and NP2 of the transformer T1B are different. By setting the diameter, the total inductance value and the total resistance value of each of the first to fourth current paths can be made equal.
なお、本発明は、上記した構成のトランス接続回路に限らず、多様な形態のトランス接続回路を用いて実施可能である。また、トランスの構成も多様な形態を用いることができる。ここで、本発明を実施可能な他の構成のトランスT3の構造例を図8に示す。図8(A)はトランスT3の概観図であり、(B)は、トランスT3の断面図である。 The present invention is not limited to the transformer connection circuit configured as described above, and can be implemented using various forms of transformer connection circuits. In addition, various forms of transformers can be used. Here, FIG. 8 shows a structural example of a transformer T3 having another configuration capable of implementing the present invention. FIG. 8A is an overview of the transformer T3, and FIG. 8B is a cross-sectional view of the transformer T3.
トランスT3はI字型形状の磁性体コア211A,E字型形状の磁性体コア211Bを備える。E字型形状の磁性体コア211Bは、3つの磁脚のうち中央の磁脚が短く、両端の磁脚が中央の磁脚よりも長い寸法のものである。このE字型形状の磁性体コア211Bの3つの磁脚のうち両端の磁脚をI字型形状の磁性体コア211Aの側面にそれぞれつき合わせて磁路を形成し、両端の磁脚にそれぞれ管状のボビン212A,212Bを挿通している。ボビン212Aには1次側コイルNP1と1次側コイルNP2とを巻回している。また、ボビン212Bには2次側コイルNSを巻回している。ボビン212Aに巻回した1次側コイルNP1と1次側コイルNP2とは、それぞれ、1本の導体線をボビン212Aに1重に巻回したものであり、1次側コイルNP1の層の上に、1次側コイルNP2の層を設けた構成としている。また、1次側コイルNP1,NP2のそれぞれは同じ線径、巻数であり、内層に設けた1次側コイルNP1の巻径が小さく、外層に設けた1次側コイルNP2の巻径が大きいものである。したがって、1次側コイルNP1の巻線長は短く、1次側コイルNP2の巻線長は長くなっている。このトランスT3ではボビン212Aの各層に、1次側コイルを個別に巻回しているので、巻き崩れや巻き乱れの無い状態で各コイルを巻回でき、各コイルの巻径と巻線位置を正確に所定のものにできる。したがって各コイルの巻線長も正確に所定のものにでき、各コイルのインダクタンス値、直流抵抗値を正確に所定のものにできる。また、2次側コイルは、ボビン212Bにボビン212Aに設けた複数の1次側コイルNP1,NP2と同じ多重巻数(ここでは2重巻きであるが、接続される放電管に合わせて巻数を変えるものである。)で巻回している。
The transformer T3 includes an I-shaped
また、磁性体コア211Bの3つ並んだ磁脚のうち、中央の磁脚215は、ボビン212Aに設けた1次側コイルNP1,NP2と、ボビン212Bに設けた2次側コイルNSとの磁気結合を調整するための磁脚であり、空隙が小さくなるほど1次側コイルNP1,NP2と2次側コイルNSの磁気結合が弱くなる。
Of the three magnetic legs arranged in the
このような構成のトランスT3を、上述した各実施形態のトランスT1に代用しても、本発明は同様な作用効果を奏するものであり、複数の1次側コイルが多層巻きされた構成のトランスであれば実施可能である。 Even if the transformer T3 having such a configuration is used in place of the transformer T1 of each of the above-described embodiments, the present invention has the same effects, and a transformer having a configuration in which a plurality of primary coils are wound in multiple layers. If so, it can be implemented.
また、直列コイル回路を構成する1次側コイルの数も2つに限らず、更に多くの1次側コイル(例えば、更に多くのトランスのそれぞれ一つの1次側コイル)で構成しても本発明は実施可能であり、また、例えば1次側コイルの各層を多重に(例えば1次側コイルそれぞれを二重巻きに)、巻回したような構成であっても本発明は実施可能である。 In addition, the number of primary side coils constituting the series coil circuit is not limited to two, and the number of primary side coils (eg, one primary side coil of more transformers) may be increased. The present invention can be implemented, and the present invention can be implemented even in a configuration in which, for example, each layer of the primary side coil is multiplexed (for example, each primary side coil is double wound) and wound. .
1,21,41,61,101,201−バックライト
2,22,42,62,102,202−U字型放電管
3,23,43,63,103,203−I字型放電管
4,24,44,64,104,204−電力供給用端子
5,25,45,65,105,205−放電管点灯回路
6,26,46−直列コイル回路
7,27,47−トランス接続回路
10,30,50,70,110,210−スイッチング回路
11,211−磁性体コア
12,212−ボビン
12A,12B−巻回領域
15−仕切り部
48,68−コネクタ
215−磁脚
C1−コンデンサ
NP−1次側コイル
NS−2次側コイル
T1,T3−積層構造のトランス
T2−従来構成のトランス
I1,I2,I3−電流
V1,V2,V3−1次側電圧
Va,Vb,Vc−2次側出力電圧
1, 21, 41, 61, 101, 201-
Claims (3)
第1の積層トランスの第1の巻線領域の内層側または外層側から順に選択されるコイルと、第2の積層トランスの第1の巻線領域の外層側または内層側から第1の積層トランスとは逆順に選択されるコイルと、をそれぞれ直列に接続して、それぞれに含まれるコイルの総巻線長を等しく構成した複数の直列コイル回路を備え、
前記複数の直列コイル回路を並列に接続した、トランス接続回路。 A plurality of coils are wound from the inner layer to the outer layer so that each coil forms a layer in the first winding region of the magnetic core, and a coil other than the plurality of coils is connected to the second core of the magnetic core. Equipped with a plurality of laminated transformers wound around the winding area,
A coil sequentially selected from the inner layer side or the outer layer side of the first winding region of the first laminated transformer, and the first laminated transformer from the outer layer side or the inner layer side of the first winding region of the second laminated transformer And a plurality of series coil circuits in which the coils selected in reverse order are connected in series, and the total winding lengths of the coils included in each are configured to be equal,
A transformer connection circuit in which the plurality of series coil circuits are connected in parallel .
前記トランス接続回路の前記複数の直列コイル回路は、前記スイッチング回路にそれぞれ並列に接続され、前記第1の積層トランスおよび前記第2の積層トランスの前記第2の巻回領域に巻回したコイルは、それぞれ放電管の端子に接続される放電管点灯回路。 A discharge tube lighting circuit comprising the transformer connection circuit according to claim 1 and a switching circuit,
The plurality of series coil circuits of the transformer connection circuit are respectively connected in parallel to the switching circuit, and the coils wound around the second winding region of the first laminated transformer and the second laminated transformer are , A discharge tube lighting circuit connected to each discharge tube terminal.
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